EGR對船用中速柴油機性能影響的仿真研究的開題報告

EGR對船用中速柴油機性能影響的仿真研究的開題報告一、研究背景與意義船舶作為現(xiàn)代貿(mào)易和交通的重要載體，在全球貿(mào)易和交流中發(fā)揮著重要作用。而船舶的發(fā)動機則是船舶重要的動力系統(tǒng)，其中中速柴油機是船舶應用較為廣泛的一種動力系統(tǒng)。然而，中速柴油機排放的氮氧化物（NOx）及其他排放物質(zhì)對環(huán)境造成了巨大的污染。在環(huán)保意識不斷加強的背景下，船舶排放的環(huán)境問題成為航運公司和造船業(yè)關(guān)注的重要問題。歐洲和北美等發(fā)達國家為響應環(huán)保呼聲已經(jīng)頒布了嚴格的環(huán)保法規(guī)，規(guī)定船舶排放的環(huán)保參數(shù)需滿足其要求。同時，在全球市場的競爭中，擁有先進的船用柴油發(fā)動機技術(shù)的企業(yè)在競爭中具有極大的優(yōu)勢。在降低船舶排放的過程中，采用廢氣再循環(huán)（EGR）技術(shù)是一種有效的方法。EGR技術(shù)通過將一部分廢氣重新循環(huán)回到燃燒室中，降低了燃燒溫度，從而降低了NOx的生成量，達到了減少排放的目的。本文以中速柴油機發(fā)動機為研究對象，旨在研究EGR技術(shù)在船機中的應用以及對船用中速柴油機性能的影響，以期提高船舶環(huán)保性能和發(fā)動機技術(shù)水平，以更好地適應市場需求。二、研究內(nèi)容本文將針對船用中速柴油機，開展以以下研究內(nèi)容。1.EGR技術(shù)原理及應用研究。介紹EGR技術(shù)的原理和應用狀況，以及該技術(shù)在船舶中的應用現(xiàn)狀。2.中速柴油發(fā)動機模型建立。以典型的船用中速柴油發(fā)動機為研究對象，進行幾何建模和流場網(wǎng)格劃分，構(gòu)建數(shù)值模型。3.EGR技術(shù)對船用中速柴油機性能影響的數(shù)值模擬研究。分別對不帶EGR的中速柴油機和帶EGR的中速柴油機進行CFD數(shù)值模擬，比較兩種情況下的機組發(fā)動機功率、轉(zhuǎn)速、熱效率和氮氧化物排放量等重要性能指標的差異。4.模型驗證和分析。以某航運公司已上市的某柴油機為驗證對象，將其與模擬數(shù)據(jù)進行比較分析，驗證所建立的數(shù)值模型的有效性。三、擬解決的關(guān)鍵技術(shù)和難點1.數(shù)值模擬的正確性和準確性需要得到保證。2.模型參數(shù)的合理設定，如廢氣再循環(huán)率大小和循環(huán)管的位置對模擬結(jié)果具有明顯的影響。3.船舶柴油機復雜的幾何形狀和實際工況帶來的氣動熱動壓力負荷等問題易使得傳熱、流場內(nèi)冷卻等方面的計算結(jié)果有波動。四、研究計劃和進度1.實驗軟件準備和模型建立（1個月）2.模型參數(shù)設定和初始計算（2個月）3.建立模型并進行EGR技術(shù)仿真（5個月）4.驗證模型，分析、綜合結(jié)果（1個月）5.論文撰寫和準備（1個月）五、預期研究結(jié)果1.建立了能夠準確預測船用中速柴油機性能的數(shù)值模型。2.研究了EGR技術(shù)對船用中速柴油機性能的影響，深入探討EGR技術(shù)改善船用柴油機工作性能的原理，并揭示其效果。3.通過實際數(shù)據(jù)的驗證，證明了研究模型的正確性和可靠性。六、參考文獻[1]周斌,張君和,等.中低速船舶主機的排放控制技術(shù)[J].能源技術(shù)經(jīng)濟,2010,26(1):44-47.[2]胡越,王海東.船舶柴油機NOx減排技術(shù)研究進展[J].船廠技術(shù),2015(7):78-81.[3]馬傳良,王浩,等.廢氣再循環(huán)技術(shù)在中速柴油機上的應用[J].農(nóng)業(yè)裝備與車輛工程,2017,38(2):27-31.[4